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Dr. Reinhold John

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Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Abteilung Waldschutz

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Artikel

Autor(en): Reinhold John
Redaktion: FVA, Deutschland
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Fallenstellerinnen in Pheromonwolken? – Borkenkäfermonitoring ist immer en vogue!

Laufen, schnaufen, Borkenkäfer suchen. Und finden! Ach so einfach, zudem überliefert, ja altbacken, bekannt bei Jung und Alt. Und dennoch aktuell wieder im Forschungsfokus: Die Überwachung, das Monitoring der wichtigsten an Fichten lebenden Borkenkäfer in unseren Breiten ist die Basis für das erfolgreiche Management dieser bisweilen schädlich werdenden Organismen. Dabei geht es um mehr als das Aufhängen einer mit Pheromonen beköderten Falle.

Inhalt

Charmant in einem Nationalpark, gibt aber Bauchweh bei wirtschaftenden Waldbesitzenden: nach Buchdruckerbefall abgestorbener Wald auf vielen zusammenhängenden Hektaren. Kleiner Kerf, ganz groß! Hier die Entwicklung vom Ei zum Käfer. Alle Stadien des Buchdruckers werden in den Brutüberwachungsbäumen differenziert (vgl. Abb. 2, 4 u. 5).
Abb. 1: Charmant in einem Nationalpark, gibt aber Bauchweh bei wirtschaftenden Waldbesitzenden: nach Buchdruckerbefall abgestorbener Wald auf vielen zusammenhängenden Hektaren. Abb. 2: Kleiner Kerf, ganz groß! Hier die Entwicklung vom Ei zum Käfer. Alle Stadien des Buchdruckers werden in den Brutüberwachungsbäumen differenziert (vgl. Abb. 2, 4 u. 5).
Jede Nadel eine Einbohrung, jede Farbe eine Kalenderwoche: so wird akribisch jedes Buchdrucker-Loch festgehalten.
Abb. 3: Jede Nadel eine Einbohrung, jede Farbe eine Kalenderwoche: so wird akribisch jedes Buchdrucker-Loch festgehalten.

Borkenkäfer: Auf die Menge kommt's an

Aber warum managen oder bekämpfen, eigentlich ist doch keine Tierart, auch kein Insekt per se schädlich? Bei einer Massenvermehrung des großen achtzähnigen Fichtenborkenkäfers aber gelten andere Gesetze, denn durch das Wirken dieses Käfers – angetrieben durch Stürme, Trockenheit oder Schneebruch – können große Waldbereiche vorzeitig absterben (Abb. 1 und 2). Wälder aber sind Lebensraum für viele weitere Pflanzen- und Tierarten, von denen manche aufgrund besonderer Gefährdungssituationen besonderen Schutz genießen. Grund genug, sich für ihren Schutz einzusetzen und diesen Schutz im Landeswaldgesetz zu verankern. Danach gehört es zu den gesetzlichen Grundpflichten der Waldbesitzenden, den Wald pfleglich zu bewirtschaften, insbesondere, "...tierische und pflanzliche Forstschädlinge rechtzeitig und ausreichend zu bekämpfen, wobei biologische und biotechnische Maßnahmen Vorrang haben".

Für den Umgang mit "dem Käfer" (Forst-Jargon) müssen Schadschwellen definiert, Prognosen und Einschätzungen für die nahe Zukunft gegeben und Handlungsanweisungen erstellt werden. Dazu gehört als basale Arbeit ein Monitoring von Käferflug, Käferausbreitung und auftretenden Schäden (Ausmaß, Ort, Zeit) (Abb. 3). Das Borkenkäfermonitoring ist also ein wichtiges Instrument zur Unterstützung des betrieblichen Borkenkäfermanagements, da es unter anderem Informationen zum aktuellen Schwärmverlauf und zur phänologischen Entwicklung des Käfers liefert. Waldbesitzende können ihren Beitrag dazu leisten, lokale staatliche, kommunale oder private Forstverwaltungen ebenso.

Borkenkäfermonitoring an der FVA

Messen, zählen, wiegen, analysieren: Studenten der Uni Freiburg und Mitarbeitende der FVA bei der Brutbaumanalyse. Kleines Loch und große Wirkung: Frisches braunes Bohrmehl zeigt eine erfolgreiche Einbohrung eines Buchdruckers an, der Einstieg des Käfers in das Innere des Baumes ist durch eine farbige Nadel markiert.
Abb. 4: Messen, zählen, wiegen, analysieren: Studenten der Uni Freiburg und Mitarbeitende der FVA bei der Brutbaumanalyse. Abb. 5: Kleines Loch und große Wirkung: Frisches braunes Bohrmehl zeigt eine erfolgreiche Einbohrung eines Buchdruckers an, der Einstieg des Käfers in das Innere des Baumes ist durch eine farbige Nadel markiert.
 Zum Vergrößern anklicken.
Überwachung des Pufferstreifens und der NLP-Randbereiche mit 40 Pheromonfallen.
Abb. 6: Überwachung des Pufferstreifens und der NLP-Randbereiche mit 40 Pheromonfallen.

Für Waldbewirtschaftende in Baden-Württemberg, auch für den Nationalpark Schwarzwald und für die gesamte interessierte Öffentlichkeit, erledigt dies die Abteilung Waldschutz der FVA. Dazu wurde im Jahr 1990 ein "Käfer-Monitoring" in Flächen bei Freiburg und am Schauinsland eingerichtet. Von 2004 an werden mit gleicher Methodik Waldbereiche im Pfälzer Wald und im Hunsrück in Rheinland-Pfalz untersucht. Im Jahr 2009 wurde das Verfahren standardisiert, um weitere Untersuchungsstationen erweitert, methodisch verbessert und mit lokalen Wetterstationen ausgerüstet. Das Standard-Monitoring dient zudem als Testfläche für neue Pheromone beziehungsweise zur Qualitätsüberprüfung bestehender Produkte und ist regelmäßig Spielwiese und Schauplatz für Exkursionen von Auszubildenden, Studentinnen und ihren Kommilitonen (Abb. 4 und 5). Zudem wurde im Jahr 2013 ein Intensivmonitoring auf Sturmwurfflächen im Tonbachtal angelegt. Nach der Nationalparkausweisung liegen diese Untersuchungsflächen jetzt im Nationalpark beziehungsweise im "ausgeklappten" Pufferstreifen im Staatswald. Seit dem Jahr 2014 wurde dieses Borkenkäfermonitoring im Raum Nationalpark Schwarzwald erweitert (Abb. 6).

Daran beteiligen sich neben der FVA mit großer personeller und finanzieller Unterstützung der Nationalpark, die Stadt Baden-Baden und die UFB´en Ortenaukreis, Freudenstadt und Rastatt. Das Monitoring im Pufferstreifen sowie den angrenzenden Nationalparkflächen erfüllt darüber hinaus weitere Aufgaben und weist vielfältige Schnittstellen zu anderen Themenbereichen auf: Es ist integraler Bestandteil des Borkenkäfermanagements und unterstützt die betrieblichen Abläufe des Verfahrens durch die zeitnahe Bereitstellung von Aktivitätsdaten des Buchdruckers. Ansteigende Fangzahlen geben zum Beispiel Hinweise auf einen erhöhten Befallsdruck in den Beständen und ermöglichen eine bessere Planung der Stehendbefallskontrollen, insbesondere was deren Intervalle betrifft. Die Informationen der Fangbäume beschreiben den aktuellen Entwicklungsstand und lassen Rückschlüsse auf die für eine erfolgreiche Sanierung erforderliche Aufarbeitungsgeschwindigkeit zu. Damit dient es auch zur Steuerung und stetigen Optimierung des betrieblichen Borkenkäfermanagements im Pufferstreifen. Es liefert zeitlich hoch aufgelöste Zeitreihen des Schwärm- und Entwicklungsverlaufs für verschiedene wissenschaftliche Fragestellungen. Zudem erlaubt es die Durchführung von Vergleichsstudien in Beständen mit und ohne Borkenkäferbekämpfung.

Das Monitoring bildet im Bereich Waldschutz ein Element einer für den Nationalpark mittelfristig zu erarbeitenden Forschungs- und Entwicklungskonzeption und ermöglicht perspektivisch eine Übertragung der hier gewonnenen Erkenntnisse auch auf weitere Regionen unter besonderer Beachtung von Großschutzgebieten. Die Käferüberwachung erlaubt in Verbindung mit den erhobenen Stehendbefallsdaten die Identifizierung lokaler Gefährdungsschwerpunkte sowie Untersuchungen zur Ausbreitungsdynamik des Buchdruckers. Damit unterstützt das Monitoring bei der Erarbeitung einer zielorientierten Waldbaustrategie für den Pufferstreifen und es stellt belastbare Informationen und Daten für vielfältige Informationspflichten gegenüber der Öffentlichkeit und weiteren Dritten bereit.

Die wesentlichen Bestandteile des Monitorings sind die Überwachung mit Pheromonfallen, die Kontrolle des Entwicklungsstandes mit Fangbäumen und die Dokumentation des Witterungsverlaufes mit Wetterstationen. Durch diese Methodenkombination lässt sich nahezu auf den Tag genau die Geburtsstunde einer Borkenkäfergeneration vorhersagen, der Schwärmverlauf im Jahresverlauf wird abgebildet (Abb. 7 und 8).

Buchdruckerflug im Jahr 2015, Oberer Haller, Stadtwald Freiburg. ca. 650 m üNN.
Abb. 7: Buchdruckerflug im Jahr 2015, Oberer Haller, Stadtwald Freiburg. ca. 650 m üNN.
Vergleich der wöchentlichen Fangzahlen aller Fallenstandorte und der im Pufferstreifen des Nationalpark Schwarzwald angefallenen Käferholzmenge.
Abb. 8: Vergleich der wöchentlichen Fangzahlen aller Fallenstandorte und der im Pufferstreifen des Nationalpark Schwarzwald angefallenen Käferholzmenge.

Borkenkäfermonitoring am Beispiel Nationalpark Schwarzwald

Den wöchentlichen Newsletter zur Situation der Borkenkäfer im Nordschwarzwald können Sie per reinhold.john@forst.bwl.de abonnieren oder auf schwarzwald-nationalpark.de abrufen.

In diesem finden Sie Informationen zur Situation von Buchdrucker und Kupferstecher im Umfeld des Nationalpark Schwarzwald.

Eine Projektgruppe aus MLR, Nationalpark, Stadt Baden-Baden, UFB Freudenstadt, Ortenaukreis und Rastatt sowie FVA hatte in den Jahren 2014/15 eine Gesamtkonzeption für das betriebliche Borkenkäfermanagement in der gesamten Pufferzone erarbeitet. Um den Prozessablauf möglichst effektiv und koordiniert zu ermöglichen, wurden Maßnahmen entwickelt; sie untergliedern sich in die Bereiche Datenerfassung, Informationsaustausch und Koordination, Aufarbeitung und Holz-Rückung, Holzverkauf, Waldbau und Reaktion auf Störungen /Kalamitäten. Unter dem schlichten Begriff "Datenerfassung" verbirgt sich ein aufwändiges Monitoring mit Fallen, Brutbäumen, Wetterstationen und vor allem der zeit- und personalintensiven terrestrischen Kontrolle auf Borkenkäferbefall durch einen großen Stamm gut ausgebildeter und motivierter Forstwirtinnen und Forstwirte.

Die Umsetzung dieser Maßnahmen startete im Jahr 2015 und wird in den Folgejahren weiter vorangetrieben. Hierbei hat die "Digitale Erfassung des Stehendbefalls" eine zentrale Bedeutung für eine einheitliche Erfassung und Dokumentation der wichtigsten Parameter des Borkenkäfermonitorings in Verbindung mit einer zeitnahen, transparenten Informationsbereitstellung für alle Akteure, welche im April 2015 eingeführt wurde.

Hierzu stehen allen Waldarbeitern und Revierleitern moderne, outdoortaugliche mobile Erfassungsgeräte zur Verfügung, die in Anbetracht der meist unzureichenden und lückenhaften Mobilfunkabdeckung im Nationalparkgebiet eine digitale GIS-gestützte Vororterfassung der Daten im Offlinemodus erlauben. Die erfassten Daten werden auf Knopfdruck per Internetverbindung über Mobilfunk oder bei schlechtem Empfang über WLAN und Festnetz mit der Cloud synchronisiert. Die erfassten Informationen können somit von allen Akteuren in Echtzeit via Internet sowohl mittels einer Desktop-Anwendung am PC wie auch auf den Mobilgeräten eingesehen, überprüft und weiterverarbeitet werden.

Sie stehen am Folgetag allen Verantwortlichen im Nationalpark, den angrenzenden Unteren Forstbehörden und der FVA zur Verfügung. Damit ist eine höchstmögliche Aktualität und Transparenz gegeben, die die Koordination des Borkenkäfermanagements, die Einleitung der Folgeaktivitäten (Aufarbeitung des Käferholzes und dessen Verkauf) und die Erstellung von Prognosen erheblich vereinfacht.

Bis zur digitalen, mobilen Erfassung durch die Waldarbeiter pflegten die Revierleiter die auf Papierkarten und -belegen erhobenen Parameter über die Desktop-Anwendung zeitnah ein. Damit ist ab der Saison 2015 die vollständige digitale Erfassung und Dokumentation des Borkenkäferstehendbefalls sichergestellt. So geht Monitoring heute.

"Ups, alles grün..", fluoreszierender Farbstoff wird auf bebrütete Käferbäume aufgetragen. Eingefärbtes besiedeltes Holzpolter ist umgeben mit einem System aus 60 Pheromonfallen. So werden beim Ausbohren sich selbst färbende Käfer wieder eingefangen.
Abb. 9: "Ups, alles grün..", fluoreszierender Farbstoff wird auf bebrütete Käferbäume aufgetragen. Abb. 10: Eingefärbtes besiedeltes Holzpolter ist umgeben mit einem System aus 60 Pheromonfallen. So werden beim Ausbohren sich selbst färbende Käfer wieder eingefangen.

Borkenkäfermonitoring morgen

Aufwärts, Waldschützer! Am Kronenansatz wird ein Logger samt zwei Temperaturfühlern montiert. "Wie warm wird’s unter der Rinde…", das ist dabei die Frage.
Abb. 11: Aufwärts, Waldschützer! Am Kronenansatz wird ein Logger samt zwei Temperaturfühlern montiert. "Wie warm wird’s unter der Rinde…", das ist dabei die Frage.

Die klassischen (Falle, Brutbaum, Wetter) und die derzeit modernen Methoden (digitale Vor-Ort Erfassung im Gelände) des Borkenkäfermonitorings werden bald erweitert: Der Einsatz von Spürhunden wird diskutiert, der von Drohnen zur Früherkennung und Bestandesüberwachung konkret vorbereitet, Kenntnisse zum Ausbreitungsverhalten des Buchdruckers erweitert. Dazu forschen wir: Fluoreszenzmarkierte Käfer werden wieder gefangen (Abb. 9 und 10), Klimaparameter werden gemessen (Abb. 11) und das Ganze wird zukünftig über das Internet für Waldbesitzende jederzeit verfügbar gemacht. Denn der Klimawandelt schreitet voran, mehr Käfergenerationen pro Jahr werden möglich und damit ist eines sicher: Unser Ips typographus schafft weiterhin Verdruss!

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